Het was bijna 100 jaar geleden ontdekte Clyde W. Tombaugh Pluto. Dat was de laatste planeet die werd gevonden tot 1992, toen mensen er nog een vonden. Maar deze nieuwe planeet bevond zich niet in ons zonnestelsel; hij draaide rond een andere ster. We noemen dit een extrasolaire planeet, of kortweg ‘exoplaneet’.
Sindsdien hebben astronomen meer dan 6.000 exoplaneten gecatalogiseerd. Als je dacht dat het moeilijk was om de namen van onze eigen planeten te onthouden, probeer het dan alle de planeten, met namen als HD 189733b. (Een vrolijke plek waar het gesmolten glas regent en de wind 9.000 kilometer per uur blaast.)
Zelfs de dichtstbijzijnde exoplaneten bevinden zich op meer dan vier lichtjaar afstand (36 biljoen kilometer), waardoor het twijfelachtig is of we er ooit een zullen bezoeken – dus waarom zouden we ons druk maken? De reden is dat het ons helpt een eeuwenoude vraag te beantwoorden: zijn wij alleen in het universum? Voor zover wij begrijpen, heb je een planeet nodig om leven te hebben, en de race is begonnen om er een te vinden met aardse eigenschappen.
Waarom zijn ze moeilijk te vinden?
Het probleem is dat je niet zomaar je beste telescoop kunt pakken en door de lucht kunt gaan kijken. Telescopen hebben een beperkt oplossend vermogen: de kleinste hoekgrootte die ze kunnen ‘zien’. Voor de Hubble-ruimtetelescoop is dat 0,05 boogseconde, wat ongelooflijk klein is: ongeveer 1/72.000ste van een graad. De HST zou een gigantische planeet ter grootte van Jupiter kunnen onderscheiden op een afstand van 590 miljard kilometer. Dat is verbazingwekkend, maar het is slechts 0,06 lichtjaar, en de dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, staat op 4,25 lichtjaar afstand.
Een ander probleem is de duisternis van planeten. Zeker, Jupiter is gemakkelijk te zien aan onze eigen nachtelijke hemel, vanwege het zonlicht dat weerkaatst op het oppervlak. Maar overdag kun je Jupiter helemaal niet zien, omdat dat gereflecteerde licht veel zwakker is dan direct zonlicht. Hetzelfde geldt voor exoplaneten. Als we naar het licht van een ster kijken, zijn de planeten eromheen gewoon niet helder genoeg om waarneembaar te zijn.
Gelukkig zijn er andere methoden, en ik ga de twee uitleggen die werden gebruikt om de meeste exoplaneten te vinden die we vandaag de dag kennen. Er is hier een heleboel coole natuurkunde, dus laten we gaan!
Banen, Jiggly Stars en Blue Shifts
Wat gebeurt er als een planeet rond een ster beweegt? Ten eerste is er een zwaartekrachtinteractie die de planeet in de richting van de ster trekt. De grootte van deze kracht (FG) hangt af van de massa van de ster (M) en de planeet (M), evenals de afstand (R) tussen hen:
Illustratie: Rhett Allain
